CN208259013U - 一种分段加热式发热体及低温烟具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分段加热式发热体及低温烟具，发热体包括发热载体、发热片和电极，所述发热片附着固定在发热载体上，所述发热载体表面分成至少两个独立发热区域以及相邻独立发热区域之间的混合发热区域，每个独立发热区域上的发热片通过电极连接在发热电路上，相邻独立发热区域对应的发热电路之间并联设置；相邻独立发热区域上的发热片分别延伸部分到混合发热区域上，对该区域进行持续加热。本实用新型通过采用分段加热和混合加热的方式，缩短了低温烟具加热出烟的等待时间，并且使得整个烟支加热过程中出烟流场，使得低温烟的抽吸具有更好的体验感，提高了低温烟具的性能。

Description

一种分段加热式发热体及低温烟具

技术领域

本实用新型属于低温烟领域，涉及一种低温烟具的发热体，特别是一种分段加热式发热体及低温烟具。

背景技术

目前市场上的电子烟具主要包括两种类型，比如通过蒸发烟油形成可抽吸烟雾的电子烟和通过低温(150-300度)加热/蒸馏烟草材料形成可抽吸烟雾的低温烟，与传统的燃烧型卷烟相比，电子烟与低温烟工作温度低，其所采用的烟油或低温烟支所产生的烟雾中的有害成分要远远少于传统的燃烧型卷烟，因此，使用电子烟或低温烟能够极大的避免香烟对人体的不利影响。

对于通过加热低温烟支产生可抽吸烟雾的低温烟，其加热方式一般分为包围加热和中心加热，其中，包围加热一般采用发热管作为发热体，使用时将烟支插入到发热管中，通电使发热管生热，将烟支加热。发热管通常为一个金属管(例如不锈钢)，在金属管的外围包裹一层发热片，发热片采用金属(或合金，或多种金属分段设置)制成，发热片与金属管之间采用耐高温的薄膜隔开，发热片通电后发热，从而将金属管整体加热。

对于传统的包围加热的发热片，其均是以整体形式出现，在使用时，由整个发热片包围的发热管包裹在烟支(烟草段)的外围，将烟支进行整体加热。在烟支体积固定的情况下，加热烟支产生烟雾所需的功率大致是固定的，若将烟支进行整体加热，在电池能量密度受限的情形下，整体加热的方式往往会使烟支的出烟时间(即开始加热后能吸出第一口烟的时间)很慢，需要等待较长的出烟时间，而且出烟口数(开始加热后一支烟能够抽多少口烟)较少，降低了低温烟的体验感，极大的制约了低温烟具的性能。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：针对现有整体加热的低温烟存在的出烟等待时间长的缺陷，提供一种改进的分段加热式发热体及低温烟具。

本实用新型采用如下技术方案实现：

分段加热式发热体，包括发热载体、发热片2和电极3，所述发热片2附着固定在发热载体上，所述发热载体表面分成至少两个独立发热区域以及相邻独立发热区域之间的混合发热区域，每个独立发热区域上的发热片2通过电极3连接在发热电路上，相邻独立发热区域对应的发热电路之间并联设置；

相邻独立发热区域上的发热片2分别延伸部分到混合发热区域上，对该区域进行持续加热。

进一步的，所述独立发热区域和混合发热区域沿发热载体的轴向分段分布。

进一步的，所述发热片2在对应的发热区域沿发热载体轴向或周向呈连续弯折分布。

作为本实用新型的一种优选方案，所述混合发热区域内的不同发热片之间交错均匀分布。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述混合发热区域内的不同发热片之间对半均匀分布。

在本实用新型的分段加热式发热体中，所述发热载体为发热管1或发热芯1’；

所述发热管1采用对烟支包围加热的陶瓷管或金属管；

所述发热芯1’采用插入烟支内部进行中心加热的陶瓷棒、陶瓷片或者经绝缘化处理的金属棒或金属片。

优选的，所述的发热片2附着固定在所述发热管1或发热芯1’的外表面。

优选的，所述的发热片2附着固定在所述发热管1的内表面。

进一步的，所述发热片2采用导电金属粉末印制在发热管1或发热芯1’的表面。

进一步的，所述独立发热区域之间的发热片2共用一个公共电极33。

本实用新型还公开了一种采用上述分段加热式发热体的低温烟具，其中发热体固定在低温烟具壳体内，其发热载体与烟支的插入通道对接，所述发热体的电极通过PCB控制板与低温烟具的电池电性连接，控制发热体上的发热区域依次发热，所述PCB控制板还与低温烟具壳体上设置的电源键电性连接，控制低温烟具的启动。

本实用新型具有如下有益效果：

1、对烟支采用分段式加热，并且按照分段顺序加热，这样同等功率下加热的烟支区域变小，快速将对应加热区域覆盖的烟草加热到出烟温度，加热效率得到极大的提升，能够缩短出烟时间，使用户能够快速的抽吸。

2、在相邻加热区域之间的中间区域设置混合加热区域，这样在先加热的区域加热出烟的同时，部分发热片对混合区与进行预加热，在先加热区域加热完成后，后加热区域加热的同时，已经完成预加热的混合区域在后加热区域发热片的持续加热下能够快速出烟，通过设置混合加热区域并使用预加热的方式，使得整支烟的出烟过程更加的流畅，提高了低温烟抽吸的体验感。

由上所述，本实用新型通过采用分段加热和混合加热的技术手段，缩短了加热出烟的等待时间，并且使得整个烟支加热过程中出烟流场，使得低温烟的抽吸具有更好的体验感，提高了低温烟的性能。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为实施例一中的分段加热式发热体的结构示意图。

图2为实施例一中的分段加热式发热体的展开示意图。

图3为实施例二中的分段加热式发热体的结构示意图。

图4为实施例二中的分段加热式发热体的展开示意图。

图5为实施例三中的分段加热式发热体的结构示意图。

图6为实施例四中的低温烟具内部结构示意图。

图中标号：

1-发热管，1’-发热芯，11-第一独立发热区域，12-第二独立发热区域，13-混合发热区域；

2-发热片，21-第一发热片，22-第二发热片；

3-电极，31-第一电极，32-第二电极，33-公共电极；

4-电池，5-PCB控制板，6-LED指示灯，7-电源键，8-烟支。

具体实施方式

实施例一

参见图1和图2，图示中的分段加热式发热体为本实用新型的一种优选方案，其采用发热管1作为发热载体，发热管1为圆柱管，内腔用于烟支插入，在发热管1的外表面附着固定有发热片2，发热片2通电后通过发热管1对内部的烟支进行包围加热，在发热管1的一端固定设有若干电极3，电极3与发热片2的两端接触，将发热片2与外部的电源连接形成闭合的发热电路。

具体如图2所示，本实施例的发热管1的圆柱外表面沿轴向分成三段，分别设置第一独立发热区域11、第二独立发热区域12以及位于第一独立发热区域11和第二独立发热区域12之间的混合发热区域13，在图1中的发热体中，第一独立发热区域11和第二独立发热区域12上的发热片端部都通过电极单独连接外部电源，形成两个相对独立的发热电路，通过两个独立发热区域的发热电路并联连接到电源，实现两个独立发热区域先后对烟支对应的区域进行先后加热控制，混合发热区域13上的发热片则通过两个发热电路保持持续发热。

发热片2的具体布置方案如下：

在第一独立发热区域11内部所在的发热管1外表面分布的全部是第一发热片21，第一发热片21的两端延伸至发热管1的端部，并分别与固定在发热管1上的电极接触，通过电极将第一发热片21连接到第一发热电路上。第一发热片21沿发热管的轴向呈蛇形连续折弯设置，在第一独立发热区域11均匀分布。

在第二独立发热区域12内部所在的发热管1外表面分布的全部是第二发热片22，第二发热片22的两端延伸至发热管1的端部，并分别与固定在发热管1上的电极接触，通过电极将第二发热片22连接到第二发热电路上。第二发热片22与第一发热片21一样沿发热管的轴向呈蛇形连续折弯设置，在第二独立发热区域12均匀分布。

为了提高对该区域烟支加热的均匀性，第一独立发热区域11和第二独立发热区域12内部的发热片分布密度相同，并且混合发热区域13内的两种发热片的分布密度与第一独立发热区域11或第二独立发热区域12的发热片分布密度大致相同。

在混合加热区域13所在的发热管1外表面同时分布有第一发热片21和第二发热片22，即，将第一独立发热区域11的第一发热片21和第二独立发热区域12上的第二发热片22部分延伸到该区域的发热管1外表面，使得无论是第一独立发热区域11还是第二独立发热区域12加热的时候，始终保持有部分的发热片对混合发热区域对应的烟支进行持续加热。

混合加热区域13内部的第一发热片21和第二发热片22采用在对应独立发热区域中相同的蛇形连续折弯设置，第一发热片21和第二发热片22之间呈交错均匀分布，即第一发热片21和第二发热片22分别覆盖一段完整的发热管圆周，两组发热片在轴向上交替分布。

为了简化多组发热片的电极设置，本实施例中的第一发热片21和第二发热片22设置一个公共电极33，从公共电极33并联接触第一发热片21和第二发热片22的一端，将第一发热片21和第二发热片22的另一端分别与第一电极31和第二电极32接触，通过三个电极分别引出线路连接至电源，实现两组发热片的发热电路之间并联连接，减少了电极的数量。

通过第一电极31和公共电极33可使得第一独立发热区域11内部的第一发热片21通电发热，同时还有混合发热区域13内部的部分第一发热片21通电发热，通过第二电极32和公共电极33可使得第二独立发热区域12内部的第二发热片22通电发热，同时还有混合发热区域13内部的部分第二发热片22通电发热。

为了避免电极在发热管上的设置影响烟支的正常插入，本实施例将发热管1上的所有电极均固定设置在远离烟支插入的一端。

为了提高发热管的稳定性，本实施例中的发热管1采用陶瓷材质的发热管，发热片2采用导电金属粉末印制附着在陶瓷发热管的外表面。制作时，控制好发热片的成分配比，制成混合均匀的金属或合金粉末，并制成电阻浆料，之后按预设的形状将电阻浆料印制在陶瓷发热管的管体上，并使其电极外露在发热管端部，最后将其共同放入高温炉中加热，即可制成发热体。

发热管1也可采用金属管，如不锈钢管，在发热管1的外表面覆一层耐高温绝缘薄膜，然后将合金或者多种金属分段设置的发热片固定包裹在耐高温绝缘薄膜上制成发热体。

在实际应用中，发热片2还可以固定附着在发热管1的内壁。

在实际应用中，可根据发热管的长度将发热管1分成更多的独立发热区域，理论上来说，独立发热区域的数量越多，每次通过独立发热区域加热的烟草量越少，则出烟等待时间越短。

实施例二

结合参见图3和图4，本实施例的分段加热式发热体为本实用新型的又一种优选方案，发热体的整体结构与实施例一相同，不同的是，在本实施例的发热管1的混合发热区域13上，混合加热区域13内部的第一发热片21和第二发热片22采用在对应独立发热区域中相同的蛇形连续折弯设置，第一发热片21和第二发热片22之间呈对半均匀分布，即第一发热片21和第二发热片22分别覆盖混合发热区域一半圆周的发热管，两组发热片在圆周方向对称分布，这样在第一独立发热区域11和第二独立发热区域12分别发热时，对混合发热区域13的两个两半圆周进行连续加热。

实施例三

结合参见图5，本实施例的分段加热式发热体为本实用新型的又一种优选方案，本实施例与实施例一和实施例二不同的是：本实施例中的发热载体采用发热芯1’，该发热芯1’为实心的陶瓷棒、陶瓷片或者经绝缘化处理的金属棒或金属片，发热芯1’插入到烟支内部，在发热芯1’的外表面附着固定发热片2，发热片通电后对烟支进行中心加热。发热片2在发热芯1’外表面的布置与实施例一和实施例二相同。

以上实施例中的分段加热式发热体具体工作过程如下：在使用时，第一电极31、第二电极32和公共电极33，均连接在低温烟具的PCB板上，控制第一独立发热区域11和第二独立发热区域12的发热：当将第一电极31和公共电极33接通形成通电电路，第一独立发热区域11上的第一发热片21接入电路并开始发热，在第一独立发热区域11包围下的烟支段开始在加热下出烟；当将第二电极32和公共电极33接通形成通电电路，第二独立发热区域12上的第二发热片22接入电路并开始发热，在第二独立发热区域12包围下的烟支段开始在加热下出烟。

当第一独立发热区域11发热时，第一独立发热区域11中位于混合发热区域13内的部分第一发热片21将混合发热区域13进行加热，但由于第一独立发热区域11的第一发热片21在混合发热区域13为部分分布，其产生的热量相对第一独立发热区域11的其它位置较少，形成一种预加热状态，将在该区域包围下的烟支段进行预加热。

当第一独立发热区域11加热时间终止，启动第二独立发热区域12进行加热时，第二独立发热区域12中位于混合发热区域13内的第二发热片22为部分分布，其发热后产生的热量相对第二独立发热区域12中的其它位置也较小，但在已经有预热的情况下，混合发热区域13产生的热量已经足够可以将其所包围下的烟支加热到需要的温度，使混合发热区域对应的烟支段能够迅速产生烟雾供用户抽吸，保证第一独立发热段11和第二独立发热段12之间切换加热的过程中的出烟连续性。

当第二独立发热区域12其它位置处于正常的加热状态，可以正常的产生烟雾。

实施例四

参见图6，图示中的低温烟具为应用实施例一或实施例二中分段加热式发热体的低温烟具的优选方案，具体包括实施例一或实施例二中的分段加热式发热体以及电池4、PCB控制板5、LED指示灯6以及电源键7。

分段加热式发热体固定在低温烟具壳体内，其中发热管1与低温烟具中烟支的插入通道对接，发热管1底部的电极3分别通过PCB控制板5与低温烟具的电池4电性连接，电池4通过PCB控制板5向发热体供电，PCB控制板5则控制供电的电流大小与开关，实现发热体上的发热区依次发热，对插入发热管内的烟支8进行分段加热，低温烟具壳体上设置控制低温烟具启动的电源键7，电源键7与PCB控制板5通过电性连接。低温烟具壳体上还设有LED指示灯6，LED指示灯6与PCB控制板5电性连接，用于显示低温烟具的使用状态，包括开关机、电量提示等。

本实施例重点阐述了应用实施例一或实施例二中的分段加热式发热体在低温烟具上的应用，其中关于PCB控制板5实现对发热体上的发热片进行连通控制和电流大小及开关的控制，均属常用的PCB技术，本实施例在此不做赘述，另外低温烟具的其他结构可参考现有的低温烟具内部结构。

本实施例的低温烟具工作时，在启动加热程序后，发热管1的第一独立发热区域开始加热，一定时间后(时间t1)，第一独立发热区域所包围的烟支开始在加热下出烟，此时混合发热区域同时开始预加热，当第一独立发热区域加热到预设时间后，第二独立发热区域开始加热，此时混合发热区域在已经经过预加热的前提下，首先开始出烟，形成与第一独立发热区域相对连续的出烟，避免两个独立加热段之间切换导致的出烟停顿，继而第二独立发热区域加热到预定温度后出烟，第二独立发热区域加热到预设时间后，整支烟加热完毕。用户可更换烟支进行下一支烟的抽吸循环。

以上仅是本实用新型的具体实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种分段加热式发热体，包括发热载体、发热片(2)和电极(3)，其特征在于：

所述发热片(2)附着固定在发热载体上，所述发热载体表面分成至少两个独立发热区域以及相邻独立发热区域之间的混合发热区域，每个独立发热区域上的发热片(2)通过电极(3)连接在发热电路上，相邻独立发热区域对应的发热电路之间并联设置；

相邻独立发热区域上的发热片(2)分别延伸部分到混合发热区域上，对该区域进行持续加热。

2.根据权利要求1所述的一种分段加热式发热体，所述独立发热区域和混合发热区域沿发热载体的轴向分段分布。

3.根据权利要求2所述的一种分段加热式发热体，所述发热片(2)在对应的发热区域沿发热载体轴向或周向呈连续弯折分布。

4.根据权利要求3所述的一种分段加热式发热体，所述混合发热区域内的不同发热片之间交错均匀分布。

5.根据权利要求3所述的一种分段加热式发热体，所述混合发热区域内的不同发热片之间对半均匀分布。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种分段加热式发热体，所述发热载体为发热管(1)或发热芯(1’)；

所述发热管(1)采用对烟支包围加热的陶瓷管或金属管；

所述发热芯(1’)采用插入烟支内部进行中心加热的陶瓷棒、陶瓷片或者经绝缘化处理的金属棒或金属片。

7.根据权利要求6所述的一种分段加热式发热体，所述的发热片(2)附着固定在所述发热管(1)或发热芯(1’)的外表面。

8.根据权利要求6所述的一种分段加热式发热体，所述的发热片(2)附着固定在所述发热管(1)的内表面。

9.根据权利要求7或8所述的一种分段加热式发热体，所述发热片(2)采用导电金属粉末印制在发热管(1)或发热芯(1’)的表面。

10.根据权利要求1所述的一种分段加热式发热体，所述独立发热区域之间的发热片(2)共用一个公共电极(33)。

11.低温烟具，其特征在于包括权利要求1-10中任一项所述的分段加热式发热体，所述发热体固定在低温烟具壳体内，其发热载体与烟支的插入通道对接，所述发热体的电极通过PCB控制板与低温烟具的电池电性连接，控制发热体上的发热区域依次发热，所述PCB控制板还与低温烟具壳体上设置的电源键电性连接，控制低温烟具的启动。